落下運動量計算機は、落下中の物体の運動量を計算する物理学ベースのツールです。運動量は運動力学の基本概念であり、物体の質量と速度に基づいて、物体が持つ運動量を表します。物体が重力の影響下で自由落下すると速度が増加し、この増加は運動量に直接影響します。この計算機は、物体の質量と落下時間に基づいて、メートル法またはヤードポンド法の単位で落下運動量を素早く計算するのに役立ちます。
この計算機は、運動物理学と衝撃力のカテゴリに属します。教育現場、物理学実験、建設安全研究、法医学などで非常に役立ちます。
落下運動量計算機の式
運動量（p）＝m×v
どこ：
- p = 運動量（kg·m/s または lb·ft/s）
- m = 落下物体の質量（キログラムまたはポンド質量）
- v = 衝突時または特定の落下時間における速度（メートル/秒またはフィート/秒）
見つけるには 自由落下中の速度、 つかいます：
v = g × t
どこ：
- g =重力加速度
メートル法では9.81 m/s²
ヤードポンド法では32.174フィート/平方メートル - t = 落下時間（秒）
複合フォーミュラ
メートル法:
p = m × (9.81 × t)
帝国制度:
p = m × (32.174 × t)
これらの式では、物体が垂直に落下し、静止状態から始まり、空気抵抗を受けないことを前提としています。
時間と質量による一般的な運動量値
| 時間（秒） | 質量（kg） | 速度 (m/s) | 運動量（kg·m/s） |
|---|---|---|---|
| 1 | 10 | 9.81 | 98.1 |
| 2 | 10 | 19.62 | 196.2 |
| 3 | 10 | 29.43 | 294.3 |
| 4 | 10 | 39.24 | 392.4 |
| 5 | 10 | 49.05 | 490.5 |
この表には、標準条件での事前計算値が記載されており、ユーザーは計算機を使わずに簡単に見積もることができます。
落下運動量計算機の例
12 kg の物体が 3.5 秒間落下するときの運動量を計算してみましょう。
まず、速度を計算します。
v = 9.81 × 3.5 = 34.335 m/s
次に、運動量を計算します。
p = 12 × 34.335 = 412.02 kg·m/s
したがって、3.5 秒間の自由落下時の物体の運動量はおよそ 412.02 kg·m/s となります。